JP2006119440A - 面順次照明装置及び画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源から射出された照明光の利用効率が良く、かつ色再現性が良い、面順次照明装置及びこれを備える画像投射装置を提供すること。
【解決手段】 複数種の色の照明光を順次射出する面順次方式の面順次照明装置１０において、光源１１と、該光源１１から射出した複数種の色の照明光のそれぞれの発光強度が強くなるように順次変換する照明光変換手段１２とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の色の照明光を順次射出する面順次照明装置及びこれを備える画像投射装置に関する。

近年、複数の特定の色（波長）の照明光を順次射出する照明装置として、白色光を発光する光源と、特定の波長であるＲＧＢを透過するように構成されたトリミング（カラー）フィルターを回転板に分割して構成したカラーホイールとを備え、このカラーホイールを回転させることで光源からのＲＧＢ各色の照明光を順次照明可能とした照明装置が提案されている。一般に、このような複数の色を順次射出する照明装置を利用した装置として、単板面順次型画像投射装置（プロジェクター）や内視鏡装置がある。

この単板面順次型画像投射装置は、前記ＲＧＢ色の順次照明光を透過型ＬＣＤ等の空間変調素子でＲＧＢ各色の照明期間においてＲＧＢ各色の画像情報になるように変調し、ＲＧＢ各色の時間的な重畳によりカラー表示可能な構成となっている。さらに、単板面順次型画像投射装置の構成は、プロジェクターの光源として、点光源でかつ発光強度の高い超高圧水銀ランプのような放電ランプを用いている。この超高圧水銀ランプの分光特性は、図１１に示すように、水銀固有のいくつかの輝線を有していて、青から紫外（ＵＶ）域に多く発生していて、赤色に輝線がない。したがって、従来のような構成での超高圧水銀ランプは、図１２に示すように、Ｒ光（赤色光）の強度が小さいため、Ｒ（赤色）の色再現性が足りない。この結果、ホワイトバランスをとるためにＧやＢの光強度を相対的に弱くして使用する工夫が必要となっている。

このようなランプの特性のうち、ＵＶは人体への影響や液晶に対するダメージ防止のため、一般的にはランプの集光用リフレクタやランプから空間変調素子へ至る間にＵＶカットフィルターを設置している。また、発熱によるダメージを防止するためにＩＲカットフィルターを設置している。これにより、波長が約４２０ｎｍ以下及び７２０ｎｍ以上の光をカットして可視光の白色光としている。この白色光は、ＲＧＢ各色を透過するカラーホイールを回転させることで、図１１に示すような、ＲＧＢ各カラーフィルターの特性で透過し、その結果、図１２に示すような特性のＲＧＢで順次照明となっている。

一方、プロジェクターの照明装置として、超高圧水銀ランプを用いたものに対して色のバランスを解決する方法として、波長変換光学素子を備えた照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このプロジェクターの照明装置は、紫外光を可視光（特に赤色光）に波長変換する素子を挿入し、光源特有の特性である、赤色の不足を補い、色バランスを良くするものである。
特開２００２−９０８８３号公報

ところで、照明装置やプロジェクターにおいて、照明光の光強度が大きい方が好ましい。しかしながら、発光の分光特性は可視光以外の強度も多く、特に色面順次照明装置においては、ＲＧＢ各色の特性のみ利用していて、残りの波長成分は反射又は吸収により、利用されていないため無駄に捨ててしまう光が生じる。詳細に説明すると、カラーフィルターがＲ（赤色）のときは、図１１に示すＲ（赤色）のカラーフィルターの波長域が透過され、図１２に示すようなＲ（赤色）の特性が得られる。このとき、このＲ（赤色）の特性以外の光は利用されていないことになり、エネルギー利用効率が低下するだけでなく、照明装置の発熱の要因にもなってしまう。したがって、複数の照明光の色のそれぞれに所望の波長があり、この所望の波長に合わせたいのだが、所望の波長と光源特有の輝線（波長）との不一致が発生していた場合、光源の輝線を妥協して使用するしかなくなってしまう。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、光源から射出された照明光の利用効率が良く、かつ色再現性が良い、面順次照明装置及びこれを備える画像投射装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の面順次照明装置は、複数種の色の照明光を順次射出する面順次方式の面順次照明装置において、光源と、該光源から射出した前記複数種の色の照明光のそれぞれの発光強度が強くなるように順次変換する照明光変換手段とを備えることを特徴とする。

この発明では、光源から照射された照明光が照明光変換手段に入射し、照明光変換手段に応じた色の照明光で射出される。このとき、照明光変換手段から照射されるそれぞれの色の照明光の発光強度が強くなるため、大光量の照明光が確保されるので、演色性が優れた照明光を得ることが可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記照明光変換手段と被照明対象との間に、前記照明光変換手段と同期して順次動作する色選択手段を配置したことを特徴とする。

この発明では、照明光変換手段を通過した照明光が色選択手段に入射する。このとき、照明光変換手段により強められたそれぞれの色の照明光は、照明光変換手段と同期して順次動作する色選択手段を通過することにより、さらに、照明光の純度をあげながら、光強度を強くすることができる。したがって、明るさ（光量）及び演色性が優れた照明光を確実に得ることが可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記照明光変換手段によって変換される照明光の色と、前記色選択手段で選択する色とが一致することを特徴とする。

この発明では、照明光変換手段を通過した照明光が色選択手段に入射する。このとき、照明光変換手段により強められた照明光は、色選択手段で選択する照明光と一致するため、色選択手段を通過することにより、さらに、照明光の純度をあげながら、光強度を強くすることができる。したがって、明るさ（光量）及び演色性が優れた照明光を確実に得ることが可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記光源の発光スペクトルが、特定色の輝線を有しており、前記照明光変換手段は、前記特定色の輝線を別の特定色の輝線に変換することを特徴とする。
この発明では、特定色の輝線を別の特定色の輝線に変換することができるため、所望の色において輝線を有する照明光を得ることが可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記光源が、ＵＶ光と可視光とＩＲ光とを射出し、前記照明光変換手段は、ＵＶ光及びＩＲ光の少なくともいずれか一方を可視光に変換することを特徴とする。

この発明では、照明光変換手段により、ＵＶ光及びＩＲ光の少なくともいずれか一方を可視光に変換させることで、光源から照射された照明光の利用効率を向上させることが可能になる。すなわち、可視光外の光を無駄にすることなく、照明光に利用することができる。

また、前記照明光変換手段が、前記複数種の色の照明光のうちいずれかの特定色の可視光を別の特定色の可視光に変換することを特徴とする。
この発明では、特定の波長帯域を有する光源を用いることにより、所望の可視光の色に変換することができるため、複数種の色の光源を備える必要がなく、光源を簡易にすることができるため、コストを低減させることが可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記光源が、輝線を複数有する放電ランプであることを特徴とする。
この発明では、放電ランプを用いることにより、照明光の広がりを抑えることができるとともに、発光効率や演色性に優れた照明光を得ることが可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記光源が、単一波長を発光することを特徴とする。
また、本発明の面順次照明装置は、前記光源が、ＵＶ光を発光することを特徴とする。
また、本発明の面順次照明装置は、前記光源が、青色光を発光することを特徴とする。

これらの発明では、光源が単一波長である、例えば、ＵＶ光，青色光を発光することにより、単一波長を所望とするそれぞれの波長の照明光に変換することが可能となり、照明光変換手段による照明光の変換効率を向上させることができる。したがって、様々な波長の発光を生じる光源よりも、光の損失を防止することができる。また、単色（単一波長）の光源を用いて、容易にカラー照明が可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記照明光変換手段の変換する複数種の色は、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）であることを特徴とする。
この発明では、明るさ及び演色性が優れたＲＧＢ色の照明光を得ることが可能となる。

また、本発明の面順次照明装置は、前記照明光変換手段の変換する複数種の色は、４色以上の多原色であることを特徴とする。
この発明では、明るさ及び演色性が優れた４原色以上の照明光を得ることが可能となる。

本発明の画像投射装置は、上記のいずれか１項に記載の面順次照明装置を備えることを特徴とする画像投射装置。
この発明では、面順次照明装置から射出された照明光は、上述したように、明るさ及び演色性が優れ、高効率な照明光であるため、観察者は、投射された画像を鮮明に観察することができる。

本発明においては以下の効果を奏する。
本発明に係る面順次照明装置によれば、面順次方式の照明を行う場合、光源から射出され照明光変換手段を通過した照明光は、発光強度が強くなるため、光源から大光量の照明光が確保されるので、演色性が優れた照明光を得ることが可能となる。
また、この発明に係る画像投射装置によれば、上述した明るさ（光量）及び演色性が優れた高効率な照明光を利用できるので、観察者にとって鮮明に観察することができる投影画像を得ることができる。

次に、本発明の一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
本実施形態に係る画像投射装置１は、図１に示すように、照明装置（面順次照明装置）１０と、照明装置１０より射出された照明光を導いて、空間変調素子３０を照明する照明光学系２０と、この照明光学系２０により照射され、空間変調素子３０により変調された画像をスクリーン５０上に拡大投影する投影光学系４０とを備えている。また、符号Ａは、画像投射装置１の光軸を示している。

上記照明装置１０は、白色の照明光を射出する光源１１と、この光源１１から射出した複数種の色（特定の波長帯域を有する）のそれぞれの照明光の発光強度が強くなるように順次変換する照明光変換手段１２と、この照明光変換手段１２と照明光学系（被照明対象）２０との間に配され、照明光変換手段１２と同期（一致）して順次動作するカラーホイール（色選択手段）１３と、このカラーホイール１３及び照明光学系２０の間に配され、ＵＶ光及びＩＲ光をカットするＵＶ−ＩＲカットフィルター１４と、インテグレータロッド１６の入射側に配された偏光変換素子１５とを備えている。

上記光源１１は、中央に配された超高圧水銀ランプ（放電ランプ）１１ａと、超高圧水銀ランプの周囲に配されたリフレクタミラー１１ｂとを備えている。このリフレクタミラー１１ｂは、楕円形状を有していて、偏光変換素子１５に集光するように構成されている。また、超高圧水銀ランプ１１ａの場合においては、図２に示すように、水銀固有の特定色に複数の強度（輝線）を持っており、ＵＶ光と可視光とＩＲ光とを含んでいる。なお、リフレクタミラー１１ｂは、通常ＵＶ光やＩＲ光の波長帯域を透過させるようなコーティングがされているが、本実施形態においては、波長全域を反射するようなコーティングが施されている。

上記照明光変換手段１２は、光源１１から射出される照明光の射出方向（カラーホイール１３の光源１１側）に配されており、回転軸Ｃを中心とする円盤状に形成されている。また、照明光変換手段１２は、蛍光部材１２ａにより構成されている。この蛍光部材１２ａは、光源１１から照射された照明光の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対して、光源１１自体の光強度より強くなるように、別の波長の輝線に変換（波長シフト）するようになっている。また、光源１１から照射された照明光の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に最適な蛍光部材１２ａが、後段のカラーホイール１３と同時間、すなわち、一致するように構成されている。

上記カラーホイール１３は、蛍光部材１２ａとほぼ同一形状をしており、照明光が入射する色フィルタ１３ａを順次切り替えるようになっている。これにより、面順次照明を実現している。また、カラーホイール１３は、照明光変換手段１２により強度を強められた照明光を各色に対応する色フィルタ１３ａに通過させることで、各色の照明光の純度をあげるとともに、光強度を高くすることが可能となっている。
蛍光部材１２ａ及び色フィルタ１３ａは、回転方向に向かって赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順序に配置されている。また、照明光変換手段１２及びカラーホイール１３の各色は、照明光変換手段１２及びカラーホイール１３を３分割して各色が配されている。

上記ＵＶ−ＩＲカットフィルター１４は、照明光変換手段１２とカラーホイール１３との後段に配置されており、ＵＶ光の透過による空間変調素子３０へのダメージの防止及びＩＲ光による発熱の防止を行っている。
上記偏光変換素子１５は、光源１１からの照明光の集光点に配されており、光源１１側からの照明光の偏光方向を揃え、所定の偏光光を形成するようになっている。すなわち、空間変調素子３０に入射する照明光を空間変調素子３０の入射偏光方向に効率良く揃えるために用いている。
上記インテグレータロッド１６は、光源１１からの照明光の照明ムラをなくすためのものである。

照明光学系２０は、インテグレータロッド１６から射出された照明光を空間変調素子３０に効率良く照明するものである。また、空間変調素子３０としては、本実施形態では、透過型液晶ライトバルブを用いている。また、スクリーン５０は、観察者が投影光学系４０からの拡大投射画像を観察するためのものである。

なお、ＵＶ−ＩＲカットフィルター１４や、偏光変換素子１５や、インテグレータロッド１６は、同一の機能を有していれば、別の構成でもかまわないし、本発明の基本的な構成ではないので、なくても良い。また、照明光変換手段１２による変換は全色実施しなくても必要な色、例えば赤色のみであってもかまわない。

次に、以上の構成からなる本実施形態の画像投射装置１を用いて、面順次方式により、スクリーン５０上に画像を投影する場合について、以下に説明する。
まず、光源１１を作動させ、超高圧水銀ランプ１１ａを点灯させた後、モータ（図示略）を駆動させて回転軸を回転させる。これにより、照明光変換手段１２及びカラーホイール１３が図１に示す方向に回転を行う。

ここで、超高圧水銀ランプ１１ａから射出された照明光は、図１に示すように、リフレクタミラー１１ｂにより一方向（図１において紙面に対して右側）に射出された後、照明光変換手段１２に入射する。この際、照明光の入射位置に蛍光部材１２ａが赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順序で次々に切り替わるので、照明光もこの色順序で各色の光強度を強くして射出される。すなわち、図２に示すように、照明光変換手段１２の赤色蛍光部材（１２ａ）を通過した照明光は、光源１１のスペクトルの赤色成分を強くし、緑色蛍光部材（１２ａ）を通過した照明光は、光源１１のスペクトルの緑色成分を強くし、青色蛍光部材（１２ａ）を通過した照明光は、光源１１のスペクトルの青色成分を強くする。このように、照明光変換手段１２のそれぞれの色の蛍光部材１２ａを通過した照明光は、図２に示すような、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の元の光源スペクトルに対してＲＧＢ各色の光強度を強めるように、照明光を変換して射出される。さらに、色フィルタ１３ａを通過すると、照明光の分光特性は、図１１に示されている従来から使用されているカラーホイール１３を通過することで、図３に示すように、ＲＧＢ以外の光がトリミングされ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）において分光スペクトルのピークが鋭い形状となる。

カラーホイール１３を通過した照明光は、ＵＶ−ＩＲカットフィルター１４に入射し、波長が約４２０ｎｍ以下及び７２０ｎｍ以上の照明光がカットされる。これにより、約４２０ｎｍ以上７２０ｎｍ以下の波長帯域を有する照明光が、偏光変換素子１５に入射し、照明光の偏光方向が揃えられる。この所定の方向に偏光した照明光は、インテグレータロッド１６に入射して、その界面において全反射を繰り返すことによって光源を多点化して照明ムラをなくし、インテグレータロッド１６の射出端面から射出される。そして、インテグレータロッド１６から射出された照明光は照明光学系２０により、空間変調素子３０に入射する。ここで、空間変調素子３０は、各色の照明に同期しながら入力された画像に応じて色毎に変調され、変調された照明光を投影光学系４０に入射させ、投影光学系４０によりこの画像がスクリーン５０上に拡大投影される。この投影された画像は、超高圧水銀ランプ１１ａから射出された照明光であるので、観察者は、大光量で投影画像の観察を行うことができる。特に、カラーホイール１３は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色であるので、観察者は、全ての色について十分な明るさ（光量）で投影画像の観察を行うことができる。

本実施形態に係る画像投射装置１によれば、ＲＧＢ面順次照明において、照明光変換手段１２により、光源１１が所有するＲＧＢ各色の光量を有効に利用可能で効率の良い照明が可能となる。これにより、照明光変換手段１２から照射される複数種の色の照明光のそれぞれの発光強度が強くなるため、大光量の照明光が確保されるので、演色性が優れた照明光を得ることが可能となる。すなわち、図１２に示す従来の画像投射装置に用いられる照明光に比べ、特に赤色に関して大光量の照明光となるため、色再現性に優れ、均一な照明光を得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、照明光変換手段１２及びカラーホイール１３は、図１に示すように、別の円板として図示されているが、図４に示すように、同一の４において光源１１側の一端面６１に照明光の色変換のための蛍光部材が形成されていて、他端面６２にカラーフィルターが形成されているガラス円板６０であっても良い。この構成の場合、ＲＧＢ各色の配置位置において、例えば、Ｒ用の蛍光部材とＲのカラーフィルターとは同一位置の表裏にあるように構成されている。

また、図５に示すように、照明光変換手段７０は照明光変換手段１２に加えて他の照明光変換手段７１を設けても良い。この構成の場合、例えば、Ｒ光（赤色光）の照明を発生するときに、まず、他の照明光変換手段７１により、光源１１からの特定の色を有する照明光（赤色光の近傍の波長の照明光）の光強度が強くなるように波長変換される。さらに、変換後の照明光は、照明光変換手段１２により、Ｒ光（赤色光）に波長変換され、カラーホイール１３の赤色の色フィルタによりトリミングを実施する。このように、照明光変換手段１２を複数個備え、光源１１からの照明光を複数回照明光変換手段１２に通過させることで、照明光の色変換効率をさらに向上させることが可能となる。また、他の照明光変換手段７１により、赤色光の近傍の波長の照明光を赤色の照明光に波長変換するのではなく、例えば、他の照明光変換手段７１はＢ光（青色光）に変換して、照明光変換手段１２により、Ｒ光（赤色光）に変換するというように、遠い色となるように構成しても良い。

また、照明光変換手段１２及びカラーホイール１３の各色は、照明光変換手段１２及びカラーホイール１３を３分割して３色が配される構成としたが、図６に示すように、色変換の色の種類をＲ１（赤色），Ｒ１と異なる色のＲ２（赤色）、Ｇ１（緑色），Ｇ１と異なる色のＧ２（緑色）、Ｂ１（青色），Ｂ１と異なる色のＢ２（青色）というように６色にした照明光変換手段７２及びカラーホイール７３を用いても良い。このように、４色以上の多原色の面順次照明とすることにより、明るさ及び演色性が優れた４原色以上の照明光を得ることが可能となる。

また、光源１１が単一波長、例えば、図７に示すように、ＵＶ光を発光するＵＶ−ＬＥＤ７６を備えた画像投射装置７５であっても良い。このＵＶ−ＬＥＤ７６を用いた場合、ＵＶ−ＬＥＤ７６の光を偏光変換素子１５に集光させる集光光学系７７を備える。このとき、照明光変換手段７８は、ＵＶ−ＬＥＤ７６が発光するＵＶ光をＲＧＢ各色の強度を強めるような蛍光部材７８ａで構成されている。なお、単一波長の光源としては、Ｂｌｕｅ−ＬＥＤ，ＵＶランプ等であっても良い。このように、光源が単一波長であると、蛍光部材による照明光の色変換効率を向上させることができる。したがって、様々な波長の発光を生じる光源よりも、光の損失を防止できる。また、単色（単一波長）の光源を用いて、容易にカラー照明が可能となる。さらに、色の調整に関しても、蛍光部材の種類の変更により、行うことができる。

さらに、上記照明光変換手段１２，７０，７２，７８及びカラーホイール１３の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の割合を等しくしたが、必要な色に応じて割合を変化させても良い。例えば、カラー画像を表示する場合、緑色の光量が多く必要であり、次に赤色の光量が多く必要であるため、緑色の色フィルタの占める割合が最も大きく、次に赤色、青色の順になるように構成しても良い。このように、面積比を代えることにより、ホワイトバランスを最適にすることが可能となる。

照明光変換手段１２は、ＵＶ光及びＩＲ光の少なくともいずれか一方を可視光に変換可能であれば良い。例えば、照明光変換手段１２の蛍光部材として、光源１１の可視光の強度はそのままでかつ、紫外光を可視光に変換し可視光の強度を高める材料（例えば、ルミナス：株式会社 住田光学ガラス製）を用いても良い。また、赤外光を可視光に高効率で変換する蛍光体結晶を酸化物ガラス母体中に析出させた、例えば、ＹＡＧＬＡＳＳ（株式会社 住田光学ガラス）を用いることも可能である。このＹＡＧＬＡＳＳは、ＩＲ光から可視光に変換可能な部材であるため、光源１１から照射された照明光を無駄にすることなく、有効利用することができる。

また、照明光変換手段１２に用いる蛍光部材の種類として、可視光の青成分を赤成分に変換するものを選択した場合、図８に示すように、超高圧水銀ランプ１１ａから射出された波長が約４００ｎｍ〜４５０ｎｍの照明光は、中心波長が約６３０ｎｍ（赤色）に変換されるものを用いても良い。このような青色から赤色に色変換する蛍光部材は、カラー有機ＥＬの色変換方式で利用されている。蛍光部材として、図８に示すように、青色（可視）から赤色（可視）に色変換する蛍光部材だけでなく、緑色から赤色に色変換する蛍光部材でもかまわない。

また、図１に示す空間変調素子３０に代えて、図９に示すように、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）８１を備えた画像投射装置８０としても良い。この場合、ＤＭＤ８１は偏光光を使用しないために、偏光変換素子１５が必要なくなり、照明光学系２０から照射された照明光をＤＭＤ８１に反射させるミラー８２を設ける。この構成の場合、ＤＭＤ８１は、入力される画像に応じて変調され、各色に応じて微小可動ミラーをＯＮ、ＯＦＦ制御して角度を変えることで照明光を投影光学系４０に適時入射させる。これにより、最適な画像が投影光学系４０に入射する。そして、投影光学系４０によりこの画像がスクリーン５０上に投影される。この構成の場合にも、空間変調素子３０であるときと同様の効果が得られる。なお、画像投射装置８０としては、ＵＶ−ＩＲカットフィルター１４及びインテグレータロッド１６を備えていなくても可能である。

また、面順次照明を利用している装置として、色面順次撮像用として用いることも可能で、例えば、図１０に示すような内視鏡９０がある。この内視鏡９０は、先端部９１ａが観察部位に挿入される挿入部９１に、光源１１から先端部９１ａに照明光を導くライトガイド９２を備えている。また、光源１１とライトガイド９２との間に、図４に示すような、色を順次発生させるためのガラス円板６０が設けられている。この構成の場合には、光源１１から射出された白色の照明光は、集光光学系９３でライトガイド９２端面に集光し、ライトガイド９２により、挿入部９１の先端部９１ａまで導かれる。この色面順次照明は、ライトガイド９２により、被対称物（図示略）を複数の色で順次照明可能となり、色面順次照明された被対象物は対物レンズ９５を経由してＣＣＤ９４で撮像される。このとき、照明光の色とＣＣＤ９４の撮像とのタイミングは、カメラコントロール９５で同期がとられている。そして、複数の色で撮像されたデータをもとに画像処理装置９６で画像処理されカラー画像として撮像可能となる。このように、ガラス円板６０を用いることにより、照明光の損失が少ない色面順次を実現することができる。また、撮像用の照明としても、光利用効率が良く、照明の色の設定が容易な照明装置が実現可能となる。
なお、図６に示す照明光変換手段７２及びカラーホイール７３を用いて、４色以上の多原色の色面順次照明とすることも容易である。また、ガラス円板６０に代えて、第1実施形態と同様の照明光変換手段１２及びカラーホイール１３を用いても良い。

本発明の一実施形態に係る画像投射装置を示す全体構成図である。 図１の超高圧水銀ランプ及び照明光変換手段透過後の複数種の色の照明光の分光分布である。 図１の超高圧水銀ランプと照明光変換手段及びカラーホイール透過後の照明光の分光分布である。 図１の照明光変換手段及びカラーホイールの変形例を示す斜視図である。 図１の照明光変換手段及びカラーホイールの他の変形例を示す斜視図である。 図１の照明光変換手段及びカラーホイールの他の変形例を示す斜視図である。 図１の画像投射装置の変形例を示す全体構成図である。 図１の蛍光部材に代えて別の蛍光部材を用いた場合の照明光の変換を示す分光分布である。 図１の画像投射装置の他の変形例を示す全体構成図である。 面順次照明を利用した装置の例を示す概略図である。 従来の超高圧水銀ランプとカラーフィルターとの関係を示す分光分布である。 従来のカラーフィルター透過後の照明光の分光分布の波長と強度との関係を示す図である。

符号の説明

１，７５，８０ 画像投射装置
１０ 照明装置（面順次照明装置）
１１ 光源
１１ａ 超高圧水銀ランプ（放電ランプ）
１２，７０，７２，７８ 照明光変換手段
１３ カラーホイール（色選択手段）

Claims (13)

1. 複数種の色の照明光を順次射出する面順次方式の面順次照明装置において、
   光源と、
   該光源から射出した前記複数種の色の照明光のそれぞれの発光強度が強くなるように順次変換する照明光変換手段とを備えることを特徴とする面順次照明装置。
2. 前記照明光変換手段と被照明対象との間に、前記照明光変換手段と同期して順次動作する色選択手段を配置したことを特徴とする請求項１の面順次照明装置。
3. 前記照明光変換手段によって変換される照明光の色と、前記色選択手段で選択する色とが一致することを特徴とする請求項２の面順次照明装置。
4. 前記光源の発光スペクトルが、特定色の輝線を有しており、前記照明光変換手段は、前記特定色の輝線を別の特定色の輝線に変換することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の面順次照明装置。
5. 前記光源が、ＵＶ光と可視光とＩＲ光とを射出し、
   前記照明光変換手段は、ＵＶ光及びＩＲ光の少なくともいずれか一方を可視光に変換することを特徴とする請求項４に記載の面順次照明装置。
6. 前記照明光変換手段が、前記複数種の色の照明光のうちいずれかの特定色の可視光を別の特定色の可視光に変換することを特徴とする請求項４に記載の面順次照明装置。
7. 前記光源が、輝線を複数有する放電ランプであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の面順次照明装置。
8. 前記光源が、単一波長を発光することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の面順次照明装置。
9. 前記光源が、ＵＶ光を発光することを特徴とする請求項８に記載の面順次照明装置。
10. 前記光源が、青色光を発光することを特徴とする請求項８に記載の面順次照明装置。
11. 前記照明光変換手段の変換する複数種の色は、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の面順次照明装置。
12. 前記照明光変換手段の変換する複数種の色は、４色以上の多原色であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の面順次照明装置。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の面順次照明装置を備えることを特徴とする画像投射装置。
    
    

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